국내 연구진에 의해 비용은 저렴하면서도 높은 효율을 자랑하는 투명한 미세 구리선을 이용해 스마트폰 화면 입력장치(터치패널)를 제작하는 기술이 성공했다.
지금까지 값비싼 희토류를 사용하던 기존 터치패널을 대체할 수 있어 비용절감 효과가 클 것으로 전망된다.
25일 한국연구재단은 강봉철 금오공대 기계시스템 공학부 교수, 양민양 KAIST 기계공학과 교수 등 공동연구팀이 은 구리 나노입자에 광통신용 레이저를 쪼여 스마트폰 터치패널을 만드는 기술을 개발했다고 밝혔다.
모바일·웨어러블 기기에 사용되는 기존 터치패널은 화학적·자기적 특성이 우수한 희토류로 제작되는데 매장량이 매우 적고 대부분 수입의 의존하고 있어 높은 비용이 문제점이었다.
국내 연구진은 구리선을 미세하게 만들어 터치패널을 대체하려고 시도하던 중 기존 통념을 깨고 흡수율이 낮은 광통신용 레이저가 구리 나노입자를 원하는 부분만 순간적으로 빨리 녹인다는 사실을 발견했다.
레이저 가공에선 보통 재료에 흡수가 잘 되는 레이저를 사용했기에 이번 발견은 매우 특별한 현상이었다.
연구진은 흡수율이 낮은 레이저를 사용한 덕분에 친환경적으로 구리선을 만들 수 있었다. 기존에 구리선을 만들 때는 유독한 화학물질을 사용했고, 전류소비도 많았으나 연구진이 개발한 방법은 유독한 화학물질을 사용하지 않고, 에너지를 적게 들이면서도 구리선을 단일 층으로 얇게 만들 수 있었다.
또한, 이번에 개발한 구리 나노선을 스마트폰 터치패널에 적용한 결과, 투명하면서도 유연한 터치패널 구조를 만드는 데도 성공했다.
이번 기술이 상용화되면, 기존 희토류를 이용한 5∼6겹 구조의 터치패널을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
강봉철 교수는 “단일공정으로 고전도, 고밀도, 고집적의 구리배선을 제작하는 원천기술을 개발했다”며, “특히 구리선이 얇고 저렴해 터치패널을 웨어러블 기기에 적용하는 데 한 걸음 다가갔다”고 설명했다.
이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구) 지원을 받았으며, 연구 성과는 재료 분야 국제 학술지 '케미스트리 오브 머터리얼즈'(Chemistry of Materials) 6월 28일자에 실렸다.
